Conceitos de Mecânica e Resistência dos Materiais

1. Impulso e Momento Linear

Como poder-se-ia definir o Impulso Linear e o Momento Linear (ou a Quantidade de Movimento Linear) de uma partícula ou de um corpo?

O impulso linear I_L de uma força F, durante um intervalo de tempo de t_i a t_f, é definido como a integral definida do produto da força e do tempo dt. O momento linear de uma partícula de massa m em qualquer instante é definido como o produto da massa da partícula pela sua velocidade.

2. Conservação do Momento Linear e Angular

O que estabelecem os Princípios da Conservação do Momento Linear e do Momento Angular de uma partícula ou de um corpo?

O princípio da conservação do momento linear estabelece que, quando o impulso linear exercido sobre um sistema de partículas é zero, a variação do momento linear do sistema é zero, conservando-o. Já a do momento angular estabelece que a taxa de variação temporal do momento angular de uma partícula em relação a um ponto fixo O (ou eixo fixo) é igual ao momento da força resultante que age sobre a partícula em relação a esse mesmo ponto.

3. Linha de Choque e Choque Central

Como poder-se-ia definir a Linha de Choque de dois corpos que colidem e quando esse choque é definido como Choque Central?

A Linha de Choque é a linha reta normal às superfícies de contato que passa pelo ponto de contato na colisão. O Choque Central ocorre quando os centros de gravidade dos dois corpos que colidem estão posicionados sobre esta linha.

4. Propriedades e Classificação dos Materiais

Cite e defina pelo menos quatro propriedades utilizadas para classificar os materiais:

• Homogêneo: possui as mesmas propriedades em todos os pontos;
• Isotrópico: possui as mesmas propriedades em todas as direções para um ponto;
• Elástico: o corpo recupera as deformações ao se retirarem as solicitações;
• Elástico-linear: apresenta uma relação linear entre tensão e deformação;
• Dúctil: a ruptura ocorre após grandes deformações;
• Frágil: a ruptura ocorre com pequenas deformações.

5. Equilíbrio e Esforços Internos em Barras

De que forma poder-se-ia garantir que uma barra em equilíbrio não sofreria torção?

Um corte imaginário na seção s divide a barra em duas partes. Os esforços solicitantes internos (N, V, M) resultam das tensões que atuam na seção s, que surgem em decorrência das ações no corpo necessárias para a garantia do equilíbrio.

6. Estruturas Hipostáticas, Isostáticas e Hiperestáticas

Como classificar uma estrutura quanto ao seu grau de determinação estática?

• Hipostática: número de reações de vínculos inferior ao número de equações de equilíbrio;
• Isostática: número de reações de vínculos igual ao número de equações de equilíbrio;
• Hiperestática: número de reações de vínculos superior ao número de equações de equilíbrio.

7. Estado Triplo de Tensões

Quais as tensões que traduzem um Estado Triplo de Tensões num ponto de um corpo? Mostre graficamente.

Um estado triplo de tensão é representado pelas tensões principais que atuam em um ponto do corpo ou estrutura.

8. Critério de Resistência de Von Mises

Em que base se define o Critério de Von Mises e para quais materiais ele é adequado?

A teoria do critério de Von Mises é desenvolvida avaliando o quanto o estado de tensão considerado se afasta do estado hidrostático. Também chamado de critério da energia de distorção máxima, é apropriado para a análise de materiais dúcteis.

9. Critério da Envoltória de Mohr

Em que se baseia o Critério de Mohr e para quais materiais é indicado?

Pelo critério da envoltória de Mohr, apropriado para solos, verifica-se a possibilidade de a maior circunferência (σ₁, σ₃) do estado de tensão do ponto interceptar a envoltória-limite, que geralmente é uma parábola determinada experimentalmente.